Задание №22 — Теоретические основы химии
Установите соответствие между способом воздействия на равновесную систему
CH3NH2(г) + H2O(ж) ⇄ CH3NH3+(р-р) + OH−(р-р) +Q
и смещением химического равновесия в результате этого воздействия:
к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
| А) | добавление хлорида метиламмония |
| Б) | добавление соляной кислоты |
| В) | повышение температуры |
| Г) | понижение давления |
| 1) | смещается в сторону прямой реакции |
| 2) | смещается в сторону обратной реакции |
| 3) | практически не смещается |
Правильный ответ
2122
Пояснение
Решение.
Для решения данной задачи воспользуемся принципом Ле Шателье: если на систему, находящуюся в состоянии равновесия, оказать внешнее воздействие, то равновесие сместится в сторону той реакции, которая ослабляет это воздействие.
Уравнение реакции: CH3NH2(г) + H2O(ж) ⇄ CH3NH3+(р-р) + OH−(р-р) + Q
А) Добавление хлорида метиламмония.
Хлорид метиламмония (CH3NH3Cl) — это хорошо растворимая соль, которая в растворе полностью диссоциирует на ионы: CH3NH3Cl → CH3NH3+ + Cl−. Таким образом, добавление этой соли приводит к увеличению концентрации ионов метиламмония CH3NH3+, которые находятся в правой части уравнения (продукты). Согласно принципу Ле Шателье, система будет стремиться уменьшить концентрацию этих ионов, расходуя их. Равновесие сместится в сторону обратной реакции (2).
Б) Добавление соляной кислоты.
Соляная кислота (HCl) диссоциирует с образованием ионов водорода H+. Эти ионы вступают в реакцию нейтрализации с гидроксид-ионами OH−, находящимися в правой части уравнения: H+ + OH− → H2O. В результате концентрация OH− в системе уменьшается. Чтобы компенсировать эту потерю, система начнет вырабатывать новые гидроксид-ионы. Равновесие сместится в сторону прямой реакции (1).
В) Повышение температуры.
Данная реакция является экзотермической (+Q), то есть протекает с выделением теплоты. Согласно принципу Ле Шателье, при нагревании (повышении температуры) равновесие всегда смещается в сторону эндотермической реакции (поглощения теплоты). В данном случае это обратная реакция (2).
Г) Понижение давления.
Давление влияет только на те системы, в которых участвуют газообразные вещества. В левой части уравнения находится 1 моль газа (метиламин CH3NH2), в правой части газов нет (ионы находятся в растворе). При понижении давления равновесие смещается в сторону большего объема газов, чтобы увеличить давление. В данной системе больше газа слева (1 моль против 0 моль). Следовательно, равновесие сместится в сторону обратной реакции (2).
Ответ: А — 2, Б — 1, В — 2, Г — 2.
Источник: ФИПИ